编号：FTJS106602
篇名：碳布负载氧化锰的制备及其锌离子电池性能研究
作者：陈淑君 姚恒 张集领 张朝琰 孟轩 岳红伟
关键词： 水系锌离子电池 正极材料 碳布 四氧化三锰 水热法
机构： 许昌学院化工与材料学院
摘要： 可再充电水性锌离子电池具有环境友好、高安全性、高离子传导性和低成本等优点,已成为新能源领域最有前途的储能电池之一。锰基材料是锌离子电池最佳的正极材料。然而,其固有的导电性差和结构坍塌阻碍了它们的实际应用。为改善Mn3O4电极材料的电化学性能,文章以碳布为基底、高锰酸钾为原料,利用碳和高锰酸钾之间的氧化还原反应,在碳纤维表面生长了四氧化三锰的纳米线,形成核壳结构的Mn3O4@CC/复合材料,并直接作为水性锌离子电池的自支撑无粘结剂的正极材料。同时,探讨了反应温度对复合材料的影响,制备出Mn3O4@CC/130℃、Mn3O4@CC/160℃和Mn3O4@CC/180℃三种复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光共焦拉曼光谱仪、热重分析仪、电化学工作站等仪器对Mn3O4@CC复合材料的组成、形貌和电化学性能等进行了表征。电化学测试表明,相比于其他两个电极,Mn3O4@CC/130℃复合材料表现出更优异的电化学性能,在100 mA·g-1下循环100次后的容量为277.2 mAh·g-1,在1000 mA·g-1的大电流密度下测试,经150次循环容量仍保持在124.0 mAh·g-1。
